EP3788410B1 - Pneumatischer aktuator und verfahren zum betreiben eines pneumatischen aktuators - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a pneumatic actuator and a device and a method for generating explosions, in particular high-intensity pressure pulses, according to the independent patent claims.
- it relates to a pressure wave generator and a method for operating a pressure wave generator according to the preamble of the independent patent claims.
- auxiliary and a main explosion is ignited in separate chambers.
- the auxiliary explosion serves to release a closure of the main explosion chamber directly or via other locking mechanisms, so that a subsequent main explosion does not act with full force on the closure and correspondingly impair or destroy it.
- Such a delay occurs, for example, by means a delay line in which an explosion is conducted from an auxiliary to a main chamber or by means of delayed ignition in the two chambers via separate ignition devices present in the chambers.
- an auxiliary and a main explosion chamber are sealed from each other by a movable piston.
- the piston also closes an outlet opening for a pressure wave generated in the main explosion chamber.
- the auxiliary and main explosion chambers of the pressure wave or pressure wave generator are filled with an explosive gas mixture, typically at overpressure.
- the gas explosions in the auxiliary and main explosion chambers result in very high pressures of up to 1000 bar and temperatures of up to 4000°C. As a rule, the pressures are over 500 bar and the temperatures over 2000°C.
- the pneumatic actuator has end position damping, in particular by closing the inlet/outlet opening.
- the inlet/outlet opening is therefore closed in relation to the first volume.
- a piston closure element is arranged to close the inlet/outlet opening.
- the end position damping can thus be implemented in a simple manner by an element of the piston itself.
- the inlet/outlet opening can be made relatively large in order to bring about the rapid pressure drop in the first volume.
- the piston closure element is also arranged for isolating a working medium filling line with respect to the first volume. In this way, high pressure surges in the filling line can be avoided.
- the two volumes are realized as parts of a common working space of a cylinder, in which a single piston is arranged, on which the two piston surfaces are formed.
- the two volumes and piston surfaces are on separate pistons in separate cylinders, and the two separate pistons are mechanically coupled and their movements are also coupled.
- the first piston surface and a piston closure element for closing the inlet/outlet opening are formed on the same piston. A particularly simple and reliable design is thus possible.
- the pneumatic actuator includes a cylinder dump valve for rapidly dumping the working fluid from the first volume by opening the inlet/outlet port.
- the cylinder discharge valve has a piston surface on which a force to close the cylinder discharge valve is generated when the working medium is applied, and a valve surface on which a force is generated in the opening direction of the cylinder discharge valve when the working medium is applied, the valve surface is smaller than the piston area.
- the pneumatic actuator has a bleed pilot valve for bleeding working medium from a bleed valve volume in which the working medium acts on the piston surface. This can create a momentary, temporary imbalance in pressure on the two surfaces, opening the cylinder exhaust valve.
- a working fluid fill line is arranged to fill both the dump valve volume and the first volume with working fluid at the same pressure. In this way, on the one hand, the same pressure can be achieved in the two volumes and, on the other hand, the temporary imbalance can be realized by the filling line acting as a throttle between the two volumes.
- the pressure in the working medium is between 50 bar and 100 bar, for example.
- a section of the working medium filling line, through which the first volume is supplied with the working medium runs through the cylinder outlet valve, in particular a shut-off body of the valve.
- this section is a passage in the shut-off body, which allows a small flow through the valve even when the valve is in the closed position.
- a section of the working medium filling line, through which the first volume is supplied with the working medium runs through a housing of the pressure wave generator.
- a linear guide of the piston is formed in that the piston encloses a rear closure guide and can be moved linearly along the rear closure guide in a direction of movement, and a hollow-cylindrical piston connecting element extending away from the piston in the direction of movement encloses a bearing element which is fastened to the rear closure guide .
- the second volume is formed between the piston, an inner side of the piston connecting element, the bearing element and the rear closure guide.
- the rear slide is rigidly attached to the housing.
- a hollow-cylindrical element can be driven as an extension of the hollow-cylindrical piston connecting element, which is advantageous in certain applications.
- this is the case with the pressure wave generator described below with a hollow-cylindrical closure element.
- a pressure wave generator has: a main explosion chamber, a closure element which, in a closed position, forms the main explosion chamber closed relative to an outlet and, in an open position, allows explosion gases to flow out of the main explosion chamber into the outlet, and an ignition means for igniting an explosion in the main explosion chamber.
- the pressure wave generator has a pneumatic actuator, in particular as described above, with which the closure element can be brought from the closed position into the open position and in particular can also be brought from the open position into the closed position. A pressure wave generator is thus realized which can repeatedly generate explosions and corresponding pressure waves.
- the pressure wave generator has a controller which is designed to trigger an opening movement of the closure element when a pressure in the main explosion chamber exceeds a predetermined threshold value. This allows the opening of the main explosion chamber to be automatically adjusted to changing conditions during the explosion that affect the speed at which the explosion propagates. If the time between ignition and maximum explosion pressure is known, the main explosion chamber can also be opened after a fixed opening delay time. In this case, the pressure measurement can be omitted. The application is intended for circumstances in which the explosion spreads relatively slowly, i.e. the opening movement may begin after ignition.
- the ignition means is an ignition means that can be continuously supplied with energy, in particular a glow plug.
- energy in particular a glow plug.
- the ignition of the explosion in the main explosion chamber occurs through this means of ignition or the glow plug. This causes the gas mixture to ignite spontaneously, depending on the pressure, temperature and composition of the gas mixture.
- the pressure wave generator has a controller which is designed to actively ignite the explosion in the main explosion chamber, or which is designed to set a point in time for spontaneous ignition to detect, and which is also designed to trigger an opening movement of the closure element after a predetermined ignition delay time after ignition.
- the pressure wave generator has a controller which is designed to trigger an opening movement of the closure element and to ignite the explosion in the main explosion chamber after a predefinable ignition delay time has elapsed after the opening movement has been triggered.
- the application is intended for circumstances in which the explosion spreads relatively quickly, i.e. the opening movement should begin before ignition. In this case the ignition of the explosion in the main explosion chamber can be done by a spark plug.
- an ignition time i.e. an amount of time between ignition and reaching the maximum pressure in the main explosion chamber, is in the range of 30 ms to 150 ms.
- a period of time between the triggering of the opening movement of the closure element, for example by actuating a drain solenoid valve, and the maximum opening of the closure element is in the range of 20 ms to 60 ms.
- Steps a), b) and c) can be carried out simultaneously or with a time overlap.
- Step d) is typically performed after steps a), b) and c).
- step d) the opening of the main explosion chamber, triggered by the opening of the inlet/outlet opening, proceeds directly to step e).
- ignition of the explosion in the main explosion chamber is performed before opening the main explosion chamber, and a pressure in the main explosion chamber is measured to open the main explosion chamber, and, is triggered as soon as the pressure exceeds a predetermined threshold, the opening of the main explosion chamber.
- the ignition of the explosion in the main explosion chamber is performed after opening the main explosion chamber, and the opening of the main explosion chamber is triggered first, and after a predetermined ignition delay time has elapsed, the explosion in the main explosion chamber is ignited.
- the ignition line valve thus serves to interrupt or release the conduction of the explosion from the auxiliary explosion chamber into the main explosion chamber. This allows the time at which the explosion is triggered in the main explosion chamber to be controlled. In particular, this can delay the transmission of the explosion into the main explosion chamber. This in turn allows the ignition line to be made comparatively short. And this in turn can eliminate the problem that a long ignition line only fills with a gas - not an explosive mixture. Even with a 10cm long ignition cable, this problem can result in the explosion not getting through at first the ignition line spreads, but only after the trapped gas has been expelled from the ignition line.
- the ignition line valve is an electrically controlled valve.
- An electrically controlled valve can be controlled by means of an electromagnet (solenoid valve).
- the valve can be controlled electrically directly or indirectly via a pneumatic pilot valve.
- the ignition line valve determines the timing of the explosion, the ignition line transmits the explosion and provides the energy to ignite the main explosion chamber.
- the ignition line valve can be actuated mechanically by a movement of the closure element.
- the ignition line valve is a mechanically controlled valve. “Actuatable” means that the movement of the closure element causes the ignition line valve to open and/or close. In this way, the ignition in the main explosion chamber can be delayed with simple means.
- the opening of the ignition line valve is necessarily linked to the opening of the closure element, so that the main explosion can only be triggered when the closure element is already open.
- an element of the ignition line valve is formed by a part of the closure element or is firmly connected to the closure element.
- the closure element has an opening which acts as an ignition line or is part of the ignition line, and the opening can be released by moving the closure element from the closed position into the open position.
- the ignition line valve is thus possible.
- This opening or recess thus also acts as part of the ignition line valve, in particular a slide valve.
- the opening or recess can form a passage through a wall of the closure element between the main explosion chamber and the auxiliary explosion chamber. It can additionally or alternatively form a recess on a surface of a wall of the closure element, which forms a connection between the main explosion chamber and the auxiliary explosion chamber during an opening movement of the closure element.
- the closure element can be brought from the closed position into the open position by an explosion in the auxiliary explosion chamber. This enables the movement of the closure element to be synchronized with the explosion in the main explosion chamber using simple means, i.e. by means of the ignition line and the ignition line valve.
- the pressure wave generator has: a spark-generating ignition means, in particular a spark plug, for triggering the explosion in the auxiliary explosion chamber, and a second filling line for filling the auxiliary explosion chamber, the second filling line not being identical to the ignition line.
- a spark-generating ignition means in particular a spark plug
- the second filling line not being identical to the ignition line.
- a spark-generating ignition device is intermittently supplied with (electrical) energy and thereby generates a spark, in particular for igniting a gas mixture.
- the spark-generating ignition means is not supplied with energy while the auxiliary explosion chamber is being filled; it is only supplied with energy after filling in order to trigger the auxiliary explosion.
- the pressure wave generator has: an ignition device that can be continuously supplied with energy after filling, in particular a glow plug, for triggering the explosion in the auxiliary explosion chamber, the ignition line for filling the auxiliary explosion chamber being arranged from the main explosion chamber.
- an ignition device that can be continuously supplied with energy after filling, in particular a glow plug, for triggering the explosion in the auxiliary explosion chamber
- the ignition line for filling the auxiliary explosion chamber being arranged from the main explosion chamber.
- Constantly supplied with energy is to be understood as meaning that the ignition means cannot only be supplied in pulses--like a spark plug--but can be heated continuously and during a supply time of, for example, several seconds or minutes or longer. This allows it to heat up and stay at an operating temperature.
- the supply time or heating time is at least five, or at least ten seconds, or at least thirty seconds, or at least one minute.
- the igniter can be energized after filling the main explosion chamber and thereby brought to a high operating temperature, typically above 800°C or around 1000°C or up to 1300°C while still in contact with the explosive gas mixture. Only when the ignition line is opened does the explosive gas mixture flow from the main explosion chamber through the ignition line into the auxiliary explosion chamber and is ignited on contact with the glow plug.
- the auxiliary explosion chamber can be made relatively small. In particular, it can include only a short tube section, in which a glow element of the glow plug is arranged.
- the closure element can be brought from the closed position into the open position by its own actuator, in particular a pneumatic actuator. This means that the main explosion and the opening movement of the closure element can be triggered independently.
- Sealing of the auxiliary explosion chamber can also be made comparatively simpler by using the auxiliary explosion only to ignite the main explosion with high energy and not to drive the closure element.
- the devices and methods described have in common that the explosion in the main explosion chamber can be triggered by such high energy through the ignition line - be it by the spark plug or the glow plug-triggered by the glow plug explosion in the auxiliary explosion chamber, which immediately leads to a rapid explosion or detonation in the main explosion chamber.
- An ignition in the main explosion chamber by means of of a spark plug would - depending on the gas mixture - initially lead to a slow explosion.
- a liquid gas such as propane can be used. This is safer to handle and is subject to less stringent regulatory requirements than, for example, natural gas or ethane.
- the pneumatic actuator can be used with a pressure wave generator with only a main explosion chamber, or with a pressure wave generator with a main explosion chamber and an auxiliary explosion chamber, or in other applications.
- the closure member is movable in a direction of movement, and there is at least one plane that is orthogonal to the direction of movement and intersects both the auxiliary explosion chamber and the main explosion chamber. A good seal between the main explosion chamber and the auxiliary explosion chamber can thus be achieved. A compact design of the device can also be implemented. If necessary, a closure element with a comparatively low mass can also be realized in this way.
- the auxiliary explosion chamber is separated from the main explosion chamber by the closure element.
- a particularly simple design and good sealing between the two explosion chambers can thus be implemented.
- the arrangement of an ignition line through the closure element is thus also possible, and the function of the closure element as part of the slide valve.
- the only connection through which the explosion could propagate from the auxiliary explosion chamber into the main explosion chamber is through the gas spring. This means that the gas or working medium of the gas spring stops the explosion from spreading.
- a main explosion chamber can be assigned to several auxiliary explosion chambers, or vice versa, or one main explosion chamber can be assigned to exactly one auxiliary explosion chamber.
- the main explosion chamber and the auxiliary explosion chamber are arranged concentrically to each other.
- Both the main explosion chamber and the auxiliary explosion chamber can be ring-shaped or toroidal.
- the main explosion chamber can enclose the auxiliary explosion chamber at least in a section that extends in the direction of movement of the closure element.
- the main explosion chamber and the auxiliary explosion chamber are arranged symmetrically with respect to the direction of movement.
- the main explosion chamber and the auxiliary explosion chamber are arranged rotationally symmetrically with respect to the direction of movement.
- the main explosion chamber and the auxiliary explosion chamber viewed as a single chamber or as a plurality of chambers along a circumference of the pressure wave generator, can be present at least in sectors.
- the Figures 1 and 2 show a pressure wave generator 1 with a main explosion chamber 2 and an auxiliary explosion chamber 3.
- a closure element 9 is arranged opposite an outlet 15 to close the main explosion chamber 2.
- the shutter member 9 is driven by an explosion in the auxiliary explosion chamber 3 to open the main explosion chamber 2 with respect to the outlet 15 .
- a gas spring 4 is arranged to brake this opening movement of the closure element 9 .
- the closure element 9 is guided on a bearing element 14 which allows a linear opening and closing movement of the closure element 9 .
- the closure element 9 has a hollow-cylindrical shape and surrounds the bearing element 14 which is firmly connected to a housing 16 .
- the direction of movement represented by a double arrow, is typically equal to a longitudinal direction of the pressure wave generator 1 and also equal to an outflow direction in which explosive gases flow out of the outlet 15 .
- figure 1 shows the closure element 9 in a closed position, ie the main explosion chamber 2 is closed with respect to the outlet 15 .
- the outlet 15 is used for the directed outlet or discharge of the explosion gases. A pressure wave can thus be generated.
- a first filling line 12 is arranged for filling the main explosion chamber 2 and a second filling line 13 for filling the auxiliary explosion chamber 3 .
- the second filling line 13 is routed through the bearing element 14 to the auxiliary explosion chamber 3 .
- the two fill lines may be commonly fed through a fuel valve 10 and an oxidizer valve 11 as shown. Alternatively, each of the filling lines, respectively. Explosion chamber by its own fuel valve resp. Oxidator valve fed and thus independent of the other filling line, respectively. Be fed explosion chamber.
- the two explosion chambers can be filled separately.
- a fuel gas can first be filled in at a comparatively low pressure, for example 2 bar, and then an oxidizer, for example air, with a high pressure, for example 20 bar.
- a spark plug 5 for igniting the auxiliary explosion chamber 3 is arranged in the bearing element 14 .
- the spark plug 5 may be arranged centrally in the region of an axis of symmetry (typically in the direction of the longitudinal axis of the device), and be connected to the auxiliary explosion chamber 3 through a connection opening 6 .
- the ignition line valve 7 is actuated mechanically during the opening movement of the closure element 9 .
- a mechanical transmission device can be present for this purpose. This can be adjustable, so that the ignition line valve 7 opens—depending on the setting—at different positions of the closure element 9 .
- the opening of the ignition line valve 7 can be positively coupled to the opening of the closure element 9, so that the main explosion can only be triggered when the closure element 9 is already open.
- the presence of the ignition line valve 7 allows the timing of transmission of an explosion from the auxiliary explosion chamber 3 to the main explosion chamber 2 to be controlled.
- figure 2 shows a concentric arrangement of the main explosion chamber 2, which surrounds the auxiliary explosion chamber 3 - at least in a section that extends in the direction of movement of the closure element 9 - in the radial direction and is separated from it by the closure element 9.
- the closure element 9 surrounds the bearing element 14 , with the auxiliary explosion chamber 3 being formed between the closure element 9 and the bearing element 14 .
- the gas spring 4 also acts as a barrier against propagation of an explosion from the auxiliary explosion chamber 3 into the main explosion chamber 2.
- FIG figure 3 shows a pressure wave generator 1 according to another embodiment.
- Spool valve 71, ignition line 8 and outlet 15 is essentially the same as in the embodiment of FIG figure 1 .
- the auxiliary explosion chamber 3 is not arranged to drive the closure element 9, but only to generate the auxiliary explosion.
- the energy of the auxiliary explosion triggers the ignition of the explosion in the main explosion chamber 2 after the slide valve 71 has been released by the opening movement of the closure element 9 .
- the opening movement of the closure element 9 is brought about by an active gas spring or pneumatic actuator 4b.
- This has a cylindrical working chamber 43 with a piston 93 moving therein, the movement of which is coupled to the movement of the closure element 9, in particular in that they are firmly connected to one another, in particular in one piece.
- a piston connecting element 94 happens the coupling by a piston connecting element 94.
- FIG 3 is this a piston rod in which figure 5 this is a hollow cylinder.
- the piston 93 divides the working space 43 into a first volume 41 and a second volume 42 .
- a separate line can be arranged between the first volume 41 and the second volume 42 and have a throttle which in addition or as an alternative to the piston gap 96 allows gas exchange.
- a throttle can also be implemented as a piston throttle 100 through one or more bores through the piston 93, which thus also allows gas exchange between the two volumes.
- a gas pressure of the working medium in the first volume 41 brings about a force counter to the direction of the opening movement of the closure element 9 , with an effective surface being a first piston surface 91 .
- a gas pressure of the working medium in the second volume 42 brings about a force in the direction of the opening movement of the closure element 9, with an effective surface being a second piston surface 92.
- the second piston surface 92 is smaller than the first piston surface 91, bsw. at least five or ten or twenty percent smaller.
- the piston 93 has a piston closure element 95 which closes a cylinder inlet/outlet 45 or inlet/outlet opening of the first volume 41 in the course of the opening movement.
- the cylinder inlet/outlet 45 is drawn here concentrically to the working chamber 43, but could alternatively also be arranged laterally. Closing the cylinder inlet/outlet 45 causes the opening movement to be braked or dampened in the end position.
- the compressed air valve 49 is also protected from a pressure surge by the compressed air filling line 48 .
- the cylinder inlet/outlet 45 can be opened by a cylinder exhaust valve 46 .
- the working medium flows out, for example, through a drain or vent line 102 .
- the cylinder bleed valve 46 may have a relatively large valve area compared to a fill line. A sudden pressure reduction in the first volume 41 can thus be implemented.
- the cylinder exhaust valve 46 is kept closed by pressure in a compressed air filling line 48 . By opening a drain pilot valve 47, this pressure can be reduced. The opening movement of the closure element is therefore triggered by the opening of the drain pilot valve.
- the cylinder drain valve 46 is, for example, a poppet valve with a movable shut-off body.
- the shut-off body has a piston surface 52 on which compressed air from the compressed air filling line 48 is applied in a discharge valve volume 51 .
- a valve surface 53 which is acted upon by the pressure in the cylinder inlet/outlet 45, is smaller than the piston surface 52.
- the forces on the piston surface 52 and the valve surface 53 oppose one another.
- the dump pilot valve 47 is closed, the gas pressure on the two surfaces is the same and the force on the piston surface 52 is higher than that on the valve surface 53, thereby holding the check valve or cylinder dump valve 46 in the closed position.
- the compressed air filling line 48 also feeds the first volume 41 via a section 101 of the compressed air filling line 48 .
- the compressed air filling line 48 in turn is fed via a compressed air valve 49 .
- a ventilation line 97 equalizes the pressure between the ambient air and an intermediate cylinder.
- the intermediate cylinder lies between a rear end of the closure element 9 and the active gas spring or the pneumatic actuator 4b.
- the working space 43 and the piston 93 are implemented in a compact manner.
- the same function can also be implemented with separate first and second volumes and with separate pistons with different piston areas.
- a line with a throttle between the two volumes is arranged and the movements of the both pistons mechanically coupled. This means that a linear movement of one of the two pistons always causes a linear movement of the other piston.
- a piston travel can be, for example, between 20 mm and 150 mm, in particular between 30 mm and 80 mm.
- a diameter of the piston can be between 20 mm and 200 mm, for example, in particular between 40 mm and 120 mm.
- the figure 3 shows the pneumatic actuator 4b in combination with a pressure wave generator 1.
- the pneumatic actuator 4b can also be used in other applications.
- the piston rod 94 can be coupled to another element, or the movement of the piston rod can be coupled to the movement of the other element.
- FIG figure 4 shows a section of a pressure wave generator 1 according to another embodiment, a variant of the embodiment of FIG figure 3 .
- Spool valve 71, ignition line 8, outlet 15 and the pneumatic actuator 4b is essentially the same as in the embodiment of FIG figure 3 .
- the auxiliary explosion chamber 3 does not have its own filling line 13 . It is comparatively small. Instead of the spark plug 5, it has a glow plug. During operation of the pressure wave generator 1, this is not only supplied at one ignition point, but can be supplied continuously, ie it can glow continuously or over a longer period of time, for example several seconds or minutes. It can therefore have a high temperature and thus in turn introduce sufficient energy into the gas mixture to trigger a rapidly spreading explosion or detonation in the main explosion chamber 2 . Depending on the gas mixture and pressure, this would not be possible with a spark plug, it would only initially a combustion is triggered, which only leads to an explosion after a certain time (30-50 ms or so).
- the ignition in the main explosion chamber 2 takes place in that, after the main explosion chamber 2 has been filled, the glow plug is supplied with energy and brought to its operating temperature. This can take a few seconds, for example five or ten seconds.
- the slide valve 71 releases the ignition line 8 as a result of the opening movement of the closure element 9, the explosive gas mixture flows from the main explosion chamber 2 into the auxiliary explosion chamber 3 and comes into contact with the heated glow plug. This triggers the explosion in the auxiliary explosion chamber 3 and also in the main explosion chamber 2 through the ignition line 8 .
- the opening movement of the closure element 9 is brought about by the pneumatic actuator 4b, as already described above.
- the spark plug 5 or the glow plug 5b is arranged in the main explosion chamber 2 for igniting the gas mixture or for triggering the explosion.
- the ignition of the explosion in the main explosion chamber 2 is synchronized by a controller 20 with the movement of the closure element in the opening direction. Depending on the speed at which the explosion propagates in the main explosion chamber 2 and the pressure in the main explosion chamber 2 builds up, the movement of the closure element 9 can take place before or after the ignition in the main explosion chamber 2 .
- moving the shutter member in the opening direction is done by moving the pneumatic actuator in the second direction.
- the closure element is moved in the closing direction by the movement of the pneumatic actuator in the first direction.
- the operation is basically the same as that of the embodiment of FIG figure 3 , with the following differences in the realization of individual elements:
- the piston connecting element 94 which connects the piston 93 to the closure element 9, is formed by a hollow cylinder.
- the piston 93 encloses a rear shutter guide 98, which may be in the form of a general cylinder, in particular a circular cylinder, and is linearly movable along the same in the direction of movement.
- the piston connecting element 94 surrounds the bearing element 14 which is fixedly connected to a housing 16 .
- the second volume 42 lies between the rear bolt guide, the piston 93 and the inside of the hollow cylinder or the piston connecting element 94.
- the throttle between the first volume 41 and the second volume 42 is implemented as a piston throttle 100 through one or more bores through the piston 93 .
- the function of the piston throttle can also be performed through a gap between the piston 93 and the rear closure guide 98 .
- the section 101 of the compressed air filling line 48, through which the first volume 41 is supplied with the working medium, does not run through the housing 16 but through the shut-off body of the cylinder release valve 46, for example as a bore, and can also be the piston throttle of the cylinder release valve 46 to be named.
- the first volume 41 is thus supplied with the working medium via the outlet valve volume 51 .
- end position cushioning There is no need for end position cushioning. If in the embodiment of figure 5 end position damping is to be implemented, this can be done as in the figure 3 done by a protruding closure element 95, which enters the cylinder inlet/outlet 45, or by the cylinder inlet/outlet 45 being guided laterally into the first volume 41, and being closed by the piston 93 moving over the opening movement Cylinder inlet/outlet 45 pushes.
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Description
- Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Aktuator und eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung von Explosionen, insbesondere von Druckimpulsen hoher Intensität gemäss den unabhängigen Patentansprüchen. Sie bezieht sich insbesondere auf einen Druckwellengenerator und ein Verfahren zum Betreiben eines Druckwellengenerators gemäss dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.
- In Druckwellengeneratoren, wie sie in
WO 2007/028264 und insbesondere inWO 2010/025574 beschrieben sind, wird eine Hilfs- und eine Hauptexplosion in voneinander abgetrennten Kammern gezündet. Die Hilfsexplosion dient dazu, einen Verschluss der Hauptexplosionskammer direkt oder über anderweitige Riegelmechanismen freizugeben, so dass eine nachfolgende Hauptexplosion nicht mit voller Kraft auf den Verschluss wirkt und diesen entsprechend beeinträchtigt bzw. zerstört. Zwischen der Hilfs- und Hauptexplosion findet entsprechend eine Explosionsverzögerung statt. Eine solche Verzögerung erfolgt beispielsweise mittels einer Verzögerungsleitung, in welcher eine Explosion von einer Hilfs- in eine Hauptkammer geführt wird oder mittels verzögerter Zündung in den beiden Kammern über separate, in den Kammern vorhandene Zündvorrichtungen. - Betreffend Aufbau und Ausführung der Zündung und Explosionsverzögerung, sowie auch betreffend beispielhafter Ausführungen und Funktionsweisen eines Druckwellengenerators, wird auf die beiden vorgenannten Schriften
WO 2007/028264 undWO 2010/025574 verwiesen. - Speziell im Druckwellengenerator der Schrift
WO 2010/025574 sind eine Hilfs- und eine Hauptexplosionskammer über einen beweglichen Kolben gegeneinander abgedichtet. Der Kolben verschliesst zudem eine Ablassöffnung für eine in der Hauptexplosionskammer erzeugte Druckwelle. Unmittelbar vor einer Zündung einer Explosion sind Hilfs- und Hauptexplosionskammer des Druckwellen- oder Druckwellengenerators mit einem explosiven Gasgemisch, typischerweise mit Überdruck, gefüllt. Durch die Gasexplosionen in Hilfs- und Hauptexplosionskammer entstehen sehr hohe Drücke von bis zu 1000 bar und Temperaturen bis zu 4000°C. In der Regel liegen die Drücke über 500 bar und die Temperaturen über 2000°C. - Damit einerseits die Hauptexplosionskammer nicht zu früh geöffnet wird, weil sonst die Explosionsenergie nicht optimal genutzt werden kann, und damit sie auch nicht zu spät geöffnet wird, wodurch die Vorrichtung zerstört werden kann, soll die Öffnung sehr schnell geschehen. Es besteht damit ein Bedarf nach einem Aktuator, welcher ein schnelles Öffnen des Kolbens erlaubt, und dabei Umgebungsbedingungen, Arbeitsfrequenzen und Kräfte, wie sie in Verbindung mit einem Druckwellengenerator auftreten, verkraften kann. Ein derartiger pneumatischer Aktuator ist beispielsweise aus
US 8,967,034 B2 bekannt. - Es ist somit Aufgabe der Erfindung, einen pneumatischen Aktuator zu schaffen, welcher zur Verwendung mit einem Druckwellengenerator geeignet ist und diese Anforderungen mindestens teilweise genügt.
- Diese Aufgabe wird durch einen pneumatischen Aktuator und ein Verfahren zum Betreiben eines pneumatischen Aktuators gemäss den Patentansprüchen gelöst.
- Gemäss der Erfindung liegt vor: Ein pneumatischer Aktuator, insbesondere zur Verwendung in einem Druckwellengenerator, aufweisend
- eine erste Kolbenfläche welche gegen ein gasförmiges Arbeitsmedium in einem ersten Volumen wirkt, wobei ein Druck im ersten Volumen auf die erste Kolbenfläche eine Aktuatorkraft in eine erste Richtung bewirkt;
- eine zweite Kolbenfläche welche gegen das Arbeitsmedium in einem zweiten Volumen wirkt, wobei ein Druck im zweiten Volumen auf die zweite Kolbenfläche eine Aktuatorkraft in eine zweite, der ersten entgegengesetzte Richtung bewirkt;
- eine Drossel zwischen dem ersten Volumen und dem zweiten Volumen, welche einen Gasaustausch zwischen dem ersten Volumen und dem zweiten Volumen erlaubt;
- eine Ein/Auslass-Öffnung des ersten Volumens zum Einbringen und Ablassen des Arbeitsmediums in das respektive aus dem ersten Volumen;
- wobei die erste Kolbenfläche grösser als die zweite Kolbenfläche ist.
- In Ausführungsformen weist der pneumatische Aktuator eine Endlagendämpfung auf, insbesondere durch Verschliessen der Ein/Auslass-Öffnung. Damit wird also die Ein/Auslass-Öffnung bezüglich des ersten Volumens verschlossen.
- In Ausführungsformen ist ein Kolben-Verschlusselement zum Verschliessen der Ein/Auslass-Öffnung angeordnet. Damit kann die Endlagendämpfung in einfacher Weise durch ein Element des Kolbens selber realisiert werden.
- In einem Verfahren zum Betreiben des pneumatischen Aktuators werden die folgenden Schritte ausgeführt:
- Füllen des ersten Volumens mit einem unter Druck stehenden gasförmigen Arbeitsmedium, insbesondere mittels eines Füllventils, beispielsweise eines Pressluftventils;
- Druckausgleich zwischen dem ersten Volumen und dem zweiten Volumen durch die Drossel und dadurch, aufgrund einer Flächendifferenz der ersten Kolbenfläche und der zweiten Kolbenfläche, Bewegen des Aktuators in die erste Richtung;
- Ablassen mindestens eines Teils des Arbeitsmediums aus dem ersten Volumen, insbesondere durch Öffnen der Ein/Auslass-Öffnung;
- durch einen rascheren Druckabfall im ersten Volumen als im zweiten Volumen, Bewegen des Aktuators in die zweite Richtung.
- Es ist somit möglich, mit einfachen Mitteln - nur dem Füllventil und der Ein/Auslass-Öffnung - eine Hin- und Her-Bewegung des Aktuators zu realisieren. Dies ist eine Folge einerseits der Flächendifferenz zwischen den Kolbenflächen und andererseits der Drossel zwischen den beiden Volumina.
- Die Ein/Auslass-Öffnung kann relativ gross gestaltet werden, um den raschen Druckabfall im ersten Volumen zu bewirken.
- In Ausführungsformen ist das Kolben-Verschlusselement auch zum Abtrennen einer Arbeitsmedium-Füllleitung bezüglich des ersten Volumens angeordnet. Damit können hohe Druckstösse in der Füllleitung vermieden werden.
- In Ausführungsformen sind die beiden Volumina als Teile eines gemeinsamen Arbeitsraums eines Zylinders realisiert, in welchem ein einziger Kolben angeordnet ist, an welchem die beiden Kolbenflächen ausgebildet sind.
- Damit wird die Abdichtung der Kolben gegen den (nun gemeinsamen) Zylinder unkritisch. Es kann sogar ein Spalt zwischen Kolben und Zylinder vorliegen. Dieser hat die Funktion der Drossel zwischen den beiden Volumina. Der Druckausgleich findet also durch diesen Spalt statt. Damit ist eine weitere Vereinfachung der Konstruktion möglich. Die Drossel ist in dieser Ausführungsform also durch den Spalt zwischen Zylinder und Kolben gebildet. Dabei wird auf eine sonst übliche Dichtung des Kolbens verzichtet.
- In andern Ausführungsform liegen die beiden Volumina und Kolbenflächen an separaten Kolben in separaten Zylindern, und sind die beiden separaten Kolben mechanisch gekoppelt und sind dabei auch ihre Bewegungen gekoppelt.
- In Ausführungsformen sind die erste Kolbenfläche und ein Kolben-Verschlusselement zum Verschliessen der Ein/Auslass-Öffnung an demselben Kolben ausgebildet. Damit ist eine besonders einfache und zuverlässige Konstruktion möglich.
- In Ausführungsformen weist der pneumatische Aktuator ein Zylinder-Ablassventil auf, zum raschen Ablassen des Arbeitsmediums aus dem ersten Volumen durch Öffnen der Ein/Auslass-Öffnung. Das Zylinder-Ablassventil weist eine Kolbenfläche auf, an welcher bei Beaufschlagung mit dem Arbeitsmedium eine Kraft zum Schliessen des Zylinder-Ablassventils entsteht, und eine Ventilfläche, an welcher bei Beaufschlagung mit dem Arbeitsmedium eine Kraft in Öffnungsrichtung des Zylinder-Ablassventils entsteht, wobei die Ventilfläche kleiner als die Kolbenfläche ist. Damit kann, indem beide Flächen mit demselben Druck beaufschlagt werden, das Zylinder-Ablassventil in die geschlossene Stellung gebracht und gehalten werden.
- In Ausführungsformen weist der pneumatische Aktuator ein Ablass-Pilotventil zum Ablassen von Arbeitsmedium aus einem Ablassventil-Volumen auf, in welchem das Arbeitsmedium auf die Kolbenfläche wirkt. Damit kann ein kurzzeitiges, vorübergehendes Ungleichgewicht des Drucks auf die beiden Flächen erzeugt werden, wodurch das Zylinder-Ablassventil geöffnet wird.
- In Ausführungsformen ist eine Arbeitsmedium-Füllleitung zum Füllen sowohl des Ablassventil-Volumens als auch des ersten Volumens mit Arbeitsmedium unter demselben Druck angeordnet. Damit kann einerseits derselbe Druck in den beiden Volumina erreicht werden, und andererseits - indem die Füllleitung zwischen den beiden Volumina als Drossel wirkt - das vorübergehende Ungleichgewicht realisiert.
- Der Druck im Arbeitsmedium beträgt beispielsweise zwischen 50 bar und 100 bar.
- In Ausführungsformen verläuft ein Abschnitt der Arbeitsmedium-Füllleitung, durch welchen das erste Volumen mit dem Arbeitsmedium versorgt wird, durch das Zylinder-Ablassventil, insbesondere einen Absperrkörper des Ventils. Beispielsweise ist dieser Abschnitt ein Durchlass im Absperrkörper, welcher auch in geschlossener Stellung des Ventils einen kleinen Durchfluss durch das Ventil zulässt.
- In Ausführungsformen verläuft ein Abschnitt der Arbeitsmedium-Füllleitung, durch welchen das erste Volumen mit dem Arbeitsmedium versorgt wird, durch ein Gehäuse des Druckwellengenerators.
- In Ausführungsformen ist eine Linearführung des Kolbens gebildet, indem der Kolben eine hintere Verschlussführung umschliesst und entlang der hinteren Verschlussführung linear in eine Bewegungsrichtung bewegbar ist, und ein sich in Bewegungsrichtung vom Kolben weg erstreckendes hohlzylindrisches Kolbenverbindungselement ein Lagerelement umschliesst, welches an der hinteren Verschlussführung befestigt ist. Dabei ist das zweite Volumen zwischen dem Kolben, einer Innenseite des Kolbenverbindungselements, dem Lagerelement und der hinteren Verschlussführung gebildet. Typischerweise ist die hintere Verschlussführung fest mit dem Gehäuse verbunden.
- Damit kann, als Verlängerung des hohlzylindrischen Kolbenverbindungselementes ein hohlzylindrisches Element angetrieben werden, was in bestimmten Anwendungen von Vorteil ist. Beispielsweise ist dies der Fall beim nachfolgend beschriebenen Druckwellengenerator mit einem hohlzylindrischen Verschlusselement.
- Ein Druckwellengenerator weist auf: eine Hauptexplosionskammer, ein Verschlusselement, welches in einer Schliessstellung die Hauptexplosionskammer gegenüber einem Auslass verschliesst und in einer Öffnungsstellung ein Ausströmen von Explosionsgasen aus der Hauptexplosionskammer in den Auslass ermöglicht, und ein Zündmittel zum Zünden einer Explosion in der Hauptexplosionskammer. Dabei weist der Druckwellengenerator einen pneumatischen Aktuator auf, insbesondere wie oben beschreiben, mit welchem das Verschlusselement von der Schliessstellung in die Öffnungsstellung bringbar ist und insbesondere auch von der Öffnungsstellung in die Schliessstellung bringbar ist. Damit ist ein Druckwellengenerator realisiert, der wiederholt Explosionen und entsprechende Druckwellen erzeugen kann.
- In Ausführungsformen weist der Druckwellengenerator eine Steuerung auf, welche dazu ausgebildet ist, eine Öffnungsbewegung des Verschlusselements auszulösen, wenn ein Druck in der Hauptexplosionskammer einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet. Damit kann das Öffnen der Hauptexplosionskammer automatisch an sich verändernde Verhältnisse bei der Explosion, die sich auf die Geschwindigkeit der Ausbreitung der Explosion auswirken, angepasst werden. Ist die Zeitdauer zwischen Zündung und maximalem Explosionsdruck bekannt, kann das Öffnen der Hauptexplosionskammer auch nach einer festen Öffnungsverzögerungszeit geschehen. In diesem Fall kann auf die Druckmessung verzichtet werden. Die Anwendung ist vorgesehen für Umstände, bei denen sich die Explosion relativ langsam ausbreitet, also die Öffnungsbewegung nach der Zündung beginnen darf.
- In Ausführungsformen ist das Zündmittel ein dauernd mit Energie versorgbares Zündmittel, insbesondere eine Glühkerze. Somit geschieht das Zünden der Explosion in der Hauptexplosionskammer durch dieses Zündmittel respektive die Glühkerze. Damit geschieht eine spontane Zündung des Gasgemisches entsprechend Druck, Temperatur und Zusammensetzung des Gasgemisches.
- In Ausführungsformen weist also der Druckwellengenerator eine Steuerung auf, welche dazu ausgebildet ist, die Explosion in der Hauptexplosionskammer aktiv zu zünden, oder welche dazu ausgebildet ist, einen Zeitpunkt einer spontanen Zündung zu detektieren, und welche ferner dazu ausgebildet ist, nach Ablauf einer vorgebbaren Zündverzögerungszeit nach dem Zünden eine Öffnungsbewegung des Verschlusselements auszulösen.
- In Ausführungsformen weist der Druckwellengenerator eine Steuerung auf, welche dazu ausgebildet ist, eine Öffnungsbewegung des Verschlusselements auszulösen, und nach Ablauf einer vorgebbaren Zündverzögerungszeit nach dem Auslösen der Öffnungsbewegung die Explosion in der Hauptexplosionskammer zu zünden. Die Anwendung ist vorgesehen für Umstände, bei denen sich die Explosion relativ schnell ausbreitet, also die Öffnungsbewegung bereits vor der Zündung beginnen soll. In diesem Fall kann das Zünden der Explosion in der Hauptexplosionskammer durch eine Zündkerze geschehen.
- In Ausführungsformen liegt eine Zündzeit, d.h. eine Zeitdauer zwischen Zündung und dem Erreichen des maximalen Druckes in der Hauptexplosionskammer, im Bereich von 30 ms bis 150 ms.
- In Ausführungsformen liegt eine Zeitdauer zwischen dem Auslösen der Öffnungsbewegung des Verschlusselements, beispielsweise durch Betätigen eines Ablass-Magnetventils, und der maximalen Öffnung des Verschlusselements im Bereich von 20 ms bis 60ms.
- Ein Verfahren zum Betreiben eines Druckwellengenerators mit einer Hauptexplosionskammer geschieht unter Verwendung eines pneumatischen Aktuators, welcher aufweist:
- eine erste Kolbenfläche welche gegen ein gasförmiges Arbeitsmedium in einem ersten Volumen wirkt, wobei ein Druck im ersten Volumen auf die erste Kolbenfläche eine Aktuatorkraft in eine erste Richtung bewirkt;
- eine zweite Kolbenfläche welche gegen das Arbeitsmedium in einem zweiten Volumen wirkt, wobei ein Druck im zweiten Volumen auf die zweite Kolbenfläche eine Aktuatorkraft in eine zweite, der ersten entgegengesetzte Richtung bewirkt.
- Das Verfaltren weist die wiederholte Durchführung der folgenden Schritte auf:
- a) Füllen des ersten Volumens mit einem unter Druck stehenden gasförmigen Arbeitsmedium, insbesondere mittels eines Füllventils, beispielsweise eines Pressluftventils;
- b) Druckausgleich zwischen dem ersten Volumen und dem zweiten Volumen durch eine Drossel und dadurch, aufgrund einer Flächendifferenz der ersten Kolbenfläche und der zweiten Kolbenfläche, Bewegen des Aktuators in die erste Richtung und dadurch Bewegen des Verschlusselements in eine Schliessrichtung und Verschliessen der Hauptexplosionskammer;
- c) Befüllen der Hauptexplosionskammer mit einem explosionsfähigen Gemisch;
- d) Zünden einer Explosion in der Hauptexplosionskammer, und Ablassen mindestens eines Teils des Arbeitsmediums aus dem ersten Volumen, insbesondere durch Öffnen einer Ein/Auslass-Öffnung des ersten Volumens, und dadurch Öffnen der Hauptexplosionskammer;
- e) durch einen rascheren Druckabfall im ersten Volumen als im zweiten Volumen, Bewegen des Aktuators in die zweite Richtung und dadurch Bewegen, eines Verschlusselements in Öffnungsrichtung zum Öffnen der Hauptexplosionskammer bezüglich eines Auslasses, und Ablassen von Explosionsgasen aus der Hauptexplosionskammer durch den Auslass.
- Die Schritte a) b) und c) können gleichzeitig oder zeitlich überlappend durchgeführt werden. Schritt d) wird typischerweise nach den Schritten a) b) und c) durchgeführt. Bei Schritt d) geht das Öffnen der Hauptexplosionskammer, ausgelöst durch das Öffnen der Ein/Auslass-Öffnung, unmittelbar in den Schritt e) über.
- In Ausführungsformen wird das Zünden der Explosion in der Hauptexplosionskammer vor dem Öffnen der Hauptexplosionskammer durchgeführt, und wird zum Öffnen der Hauptexplosionskammer ein Druck in der Hauptexplosionskammer gemessen, und, wird, sobald der Druck einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt, das Öffnen der Hauptexplosionskammer ausgelöst.
- In Ausführungsformen wird das Zünden der Explosion in der Hauptexplosionskammer nach dem Öffnen der Hauptexplosionskammer durchgeführt wird, und wird zuerst das Öffnen der Hauptexplosionskammer ausgelöst, und nach Ablauf einer vorgegebenen Zündverzögerungszeit, die Explosion in der Hauptexplosionskammer gezündet.
- Der Druckwellengenerator weist eine Hauptexplosionskammer und eine Hilfsexplosionskammer auf, sowie
- ein Verschlusselement, welches in einer Schliessstellung die Hauptexplosionskammer gegenüber einem Auslass verschliesst und in einer Öffnungsstellung ein Ausströmen von Explosionsgasen aus der Hauptexplosionskammer in den Auslass ermöglicht,
- und eine Zündleitung zum Leiten einer Explosion von einer Hilfsexplosionskammer in die Hauptexplosionskammer,
- wobei ein Zündleitungsventil in der Zündleitung angeordnet ist.
- Das Zündleitungsventil dient somit zum Unterbrechen oder Freigeben der Leitung der Explosion von der Hilfsexplosionskammer in die Hauptexplosionskammer. Damit kann der Zeitpunkt, zu welchem die Explosion in der Hauptexplosionskammer ausgelöst wird, kontrolliert werden. Insbesondere kann dadurch die Übertragung der Explosion in die Hauptexplosionskammer verzögert werden. Dadurch wiederum kann die Zündleitung vergleichsweise kurz ausgeführt werden. Und dadurch wiederum kann das Problem eliminiert werden, dass sich eine lange Zündleitung nur mit einem Gas - also nicht einem explosiven Gemisch - füllt. Dies Problem kann bereits bei einer 10cm langen Zündleitung dazu führen, dass sich die Explosion zunächst nicht durch die Zündleitung ausbreitet, sondern erst, nachdem das eingeschlossene Gas aus der Zündleitung ausgestossen wurde.
- In Ausführungsformen ist das Zündleitungsventil ein elektrisch angesteuertes Ventil. Ein elektrisch angesteuertes Ventil kann mittels eines Elektromagneten (Magnetventil) angesteuert sein. Das Ventil kann direkt elektrisch angesteuert werden, oder indirekt über ein pneumatisches Pilotventil.
- Damit ist eine - in gewissen Grenzen - freie Wahl des Zeitpunktes der Explosion in der Hauptexplosionskammer möglich. Das Zündleitungsventil bestimmt den Zeitpunkt der Explosion, die Zündleitung überträgt die Explosion und liefert die Energie zum Zünden der Hauptexplosionskammer.
- In Ausführungsformen ist das Zündleitungsventil durch eine Bewegung des Verschlusselements mechanisch betätigbar. Das Zündleitungsventil ist ein mechanisch angesteuertes Ventil. "Betätigbar" bedeutet, dass die Bewegung des Verschlusselements ein Öffnen und/oder Schliessen des Zündleitungsventils bewirkt. Damit kann mit einfachen Mitteln eine Verzögerung der Zündung in der Hauptexplosionskammer bewirkt werden.
- Ferner kann damit sichergestellt werden, dass das Öffnen des Zündleitungsventils zwangsweise an das Öffnen des Verschlusselements gekoppelt ist, so dass die Hauptexplosion nur ausgelöst werden kann, wenn das Verschlusselement bereits geöffnet ist. Dies ist ein sicherheitsrelevanter Aspekt: wenn keine solche zwangsweise Abhängigkeit der Zündung in der Hauptexplosionskammer von der Öffnung des Verschlusselements bestünde, könnte ein Fehler in der Steuerung dazu führen, dass die Hauptexplosion ausgelöst wird, ohne dass das Verschlusselement geöffnet ist. Dies wiederum würde viel höhere Anforderungen an die Druckfestigkeit der Hauptexplosionskammer bedingen.
- In Ausführungsformen ist ein Element des Zündleitungsventils durch einen Teil des Verschlusselements gebildet oder ist fest mit dem Verschlusselement verbunden. Damit ist eine einfache, wenig zusätzliche bewegte Teile aufweisende, und damit wenig störungsanfällige mechanische Realisierung des Zündleitungsventils möglich.
- In Ausführungsformen weist das Verschlusselement eine Öffnung auf, welche als Zündleitung wirkt oder Teil der Zündleitung ist, und ist die Öffnung durch eine Bewegung des Verschlusselements von der Schliessstellung in die Öffnungsstellung freigebbar. Damit ist eine besonders einfache Realisierung des Zündleitungsventils möglich.
- Diese Öffnung oder Aussparung wirkt somit auch als Teil des Zündleitungsventils, insbesondere eines Schieberventils. Die Öffnung oder Aussparung kann einen Durchgang durch eine Wand des Verschlusselements zwischen Hauptexplosionskammer und Hilfsexplosionskammer bilden. Sie kann zusätzlich oder alternativ eine Ausnehmung an einer Fläche einer Wand des Verschlusselements bilden, welche bei einer Öffnungsbewegung des Verschlusselements eine Verbindung zwischen Hauptexplosionskammer und Hilfsexplosionskammer bildet.
- In Ausführungsformen ist das Verschlusselement durch eine Explosion in der Hilfsexplosionskammer von der Schliessstellung in die Öffnungsstellung bringbar. Damit ist eine Synchronisation der Bewegung des Verschlusselements mit der Explosion in der Hauptexplosionskammer mit einfachen Mitteln möglich, d.h. mittels der Zündleitung und des Zündleitungsventils.
- In Ausführungsformen weist der Druckwellengenerator auf: ein funkenerzeugendes Zündmittel, insbesondere eine Zündkerze, zum Auslösen der Explosion in der Hilfsexplosionskammer, und eine zweite Füllleitung zum Befüllen der Hilfsexplosionskammer, wobei die zweite Füllleitung nicht mit der Zündleitung identisch ist. Damit kann die Hilfsexplosionskammer befüllt werden, ohne dass während des Befüllens eine direkte Verbindung zur Hauptexplosionskammer besteht, insbesondere während dem das Zündleitungsventil geschlossen ist.
- Ein funkenerzeugendes Zündmittel wird intermittierend mit (elektrischer) Energie versorgt und erzeugt dadurch einen Funken, insbesondere zum Zünden eines Gasgemisches.
- Das funkenerzeugende Zündmittel ist während des Befüllens der Hilfsexplosionskammer nicht mit Energie versorgt, es wird erst nach dem Befüllen mit Energie versorgt um die Hilfsexplosion auszulösen.
- In einem Verfahren zum Betrieb eines Druckwellengenerators mit einer Hauptexplosionskammer und einer Hilfsexplosionskammer können die folgenden Schritte durchgeführt werden:
- Befüllen der Hauptexplosionskammer und der Hilfsexplosionskammer mit jeweils einem explosionsfähigen Gemisch;
- Zünden einer Explosion in der Hilfsexplosionskammer, insbesondere mit einem funkenerzeugenden Zündmittel;
- Leiten der Explosion von der Hilfsexplosionskammer durch eine Zündleitung, wobei dieses Leiten durch ein Zündleitungsventil unterbrochen wird;
- Öffnen der Hauptexplosionskammer bezüglich eines Auslasses durch Öffnen eines Verschlusselements;
- Öffnen des Zündleitungsventils und dadurch Leiten der Explosion in die Hauptexplosionskammer und Zünden einer Explosion in der Hauptexplosionskammer; und
- Ablassen von Explosionsgasen aus der Hauptexplosionskammer durch den Auslass.
- In Ausführungsformen weist der Druckwellengenerator auf: ein nach dem Befüllen dauernd mit Energie versorgbares Zündmittel, insbesondere eine Glühkerze, zum Auslösen der Explosion in der Hilfsexplosionskammer, wobei die Zündleitung zum Befüllen der Hilfsexplosionskammer von der Hauptexplosionskammer aus angeordnet ist. Unter "dauernd mit Energie versorgbar" ist zu verstehen, dass das Zündmittel nicht - wie eine Zündkerze - nur impulsweise versorgbar ist, sondern kontinuierlich und während einer Versorgungszeit von beispielsweise mehreren Sekunden oder Minuten oder länger erhitzbar ist. Dadurch kann es aufgeheizt werden und auf einer Betriebstemperatur bleiben. Beispielsweise beträgt die Versorgungszeit oder Heizzeit mindestens fünf oder mindestens zehn Sekunden oder mindestens dreissig Sekunden oder mindestens eine Minute.
- Das Zündmittel kann nach dem Befüllen der Hauptexplosionskammer mit Energie versorgt werden und dadurch auf eine hohe Betriebstemperator gebracht werden, typischerweise über 800°C oder um 1000°C oder bis 1300°C, wobei es noch im Kontakt mit dem explosiven Gasgemisch ist. Erst beim Öffnen der Zündleitung strömt das explosive Gasgemisch von der Hauptexplosionskammer durch die Zündleitung in die Hilfsexplosionskammer und wird beim Kontakt mit der Glühkerze gezündet. Die Hilfsexplosionskammer kann dabei relativ klein ausgebildet sein. Insbesondere kann sie nur einen kurzen Rohrabschnitt, im welchem ein Glühelement der Glühkerze angeordnet ist, umfassen.
- In einem anderen Verfahren zum Betrieb eines Druckwellengenerators mit einer Hauptexplosionskammer und einer Hilfsexplosionskammer können die folgenden Schritte durchgeführt werden:
- Befüllen der Hauptexplosionskammer mit einem explosionsfähigen Gemisch;
- Bewegen eines Verschlusselements in eine Öffnungsrichtung,
- Öffnen eines Zündleitungsventils, insbesondere durch das Bewegen des Verschlusselements, und dadurch Leiten des explosionsfähigen Gemisches von der Hauptexplosionskammer in die Hilfsexplosionskammer, wobei die Hilfsexplosionskammer nur einen Raum umfassen kann, in welchem ein erhitztes Element eines Zündmittels angeordnet ist;
- Zünden einer Explosion in der Hilfsexplosionskammer, insbesondere mit einem dauernd mit Energie versorgbaren Zündmittel;
- Leiten der Explosion von der Hilfsexplosionskammer durch die Zündleitung in die Hauptexplosionskammer;
- weiteres Bewegen des Verschlusselements in die Öffnungsrichtung zum Öffnen der Hauptexplosionskammer bezüglich eines Auslasses durch Öffnen eines Verschlusselements, und Ablassen von Explosionsgasen aus der Hauptexplosionskammer durch den Auslass.
- In Ausführungsformen ist das Verschlusselement durch einen eigenen Aktuator, insbesondere einen pneumatischen Aktuator der Schliessstellung in die Öffnungsstellung bringbar. Damit ist eine unabhängige Auslösung der Hauptexplosion und der der Öffnungsbewegung des Verschlusselements realisierbar.
- Auch kann damit, indem die Hilfsexplosion nur zum Zünden der Hauptexplosion mit hoher Energie verwendet wird, und nicht zum Antreiben des Verschlusselements, eine Abdichtung der Hilfsexplosionskammer vergleichsweise einfacher gestaltet werden.
- Den beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren ist gemeinsam, dass durch die Zündleitung - sei es durch die von der Zündkerze oder die von der Glühkerze ausgelöste Explosion in der Hilfsexplosionskammer - die Explosion in der Hauptexplosionskammer durch eine derart hohe Energie ausgelöst werden kann, welche sofort zu einer schnellen Explosion oder Detonation in der Hauptexplosionskammer führt. Eine Zündung in der Hauptexplosionskammer mittels einer Zündkerze würde - je nach Gasgemisch - zu einer zunächst langsamen Explosion führen.
- Damit wiederum ist es möglich, relativ schwach explosive Gasgemische einzusetzen. Beispielsweise kann ein Flüssiggas wie Propangas verwendet werden. Dieses ist sichererer in der Handhabung und unterliegt weniger strengen regulatorischen Vorschriften als beispielsweise Erdgas oder Äthan.
- Der pneumatische Aktuator kann mit einem Druckwellengenerator mit nur einer Hauptexplosionskammer eingesetzt werden, oder mit einem Druckwellengenerator mit einer Hauptexplosionskammer und einer Hilfsexplosionskammer, oder in anderen Anwendungen.
- In Ausführungsformen ist das Verschlusselement in eine Bewegungsrichtung bewegbar, und existiert mindestens eine Ebene, welche orthogonal zur Bewegungsrichtung ist und sowohl die Hilfsexplosionskammer als auch die Hauptexplosionskammer schneidet. Damit ist eine gute Abdichtung zwischen Hauptexplosionskammer und Hilfsexplosionskammer realisierbar. Auch ist ein kompakter Aufbau der Vorrichtung realisierbar. Gegebenenfalls kann damit auch ein Verschlusselement mit vergleichsweise geringer Masse realisiert werden.
- Die oben beschriebene Anordnung der Hauptexplosionskammer bezüglich der Hilfsexplosionskammer kann auch in Ausführungsformen ohne Zündleitung und ohne Zündleitungsventil realisiert werden. Dabei liegt ein Druckwellengenerator mit den folgenden Merkmalen vor:
Druckwellengenerator, mit einer Hauptexplosionskammer und einer Hilfsexplosionskammer, - einem Verschlusselement, welches in einer Schliessstellung die Hauptexplosionskammer gegenüber einem Auslass verschliesst und in einer Öffnungsstellung ein Ausströmen von Explosionsgasen aus der Hauptexplosionskammer in den Auslass ermöglicht,
- wobei das Verschlusselement durch eine Explosion in der Hilfsexplosionskammer von der Schliessstellung in die Öffnungsstellung bringbar ist,
- wobei das Verschlusselement in eine Bewegungsrichtung bewegbar ist, und mindestens eine Ebene existiert, welche orthogonal zur Bewegungsrichtung ist und sowohl die Hilfsexplosionskammer als auch die Hauptexplosionskammer schneidet.
- In Ausführungsformen ist in dieser mindestens einen Ebene betrachtet die Hilfsexplosionskammer durch das Verschlusselement von der Hauptexplosionskammer getrennt. Damit ist eine besonders einfache Konstruktion und gute Abdichtung zwischen den beiden Explosionskammern realisierbar. Ferner ist damit auch die Anordnung einer Zündleitung durch das Verschlusselement möglich, und die Funktion des Verschlusselements als Teil des Schieberventils.
- In Ausführungsformen führt die einzige Verbindung, durch welche sich die Explosion von der Hilfsexplosionskammer in die Hauptexplosionskammer ausbreiten könnte, durch die Gasfeder. Das heisst, dass das Gas respektive Arbeitsmedium der Gasfeder ein Ausbreiten der Explosion stoppt.
- Es können ein oder mehrere voneinander getrennte Hauptexplosionskammem vorliegen, und eine oder mehrere voneinander getrennte Hilfsexplosionskammern. Eine Hauptexplosionskammer kann mehreren Hilfsexplosionskammern zugeordnet sein, oder umgekehrt, oder jeweils eine Hauptexplosionskammer kann genau einer Hilfsexplosionskammer zugeordnet sein.
- In Ausführungsformen sind die Hauptexplosionskammer und die Hilfsexplosionskammer konzentrisch zueinander angeordnet.
- Sowohl die Hauptexplosionskammer als auch die Hilfsexplosionskammer können dabei ringförmig respektive torusförmig ausgebildet sein. Insbesondere kann die Hauptexplosionskammer mindestens in einem Abschnitt, der sich in der Bewegungsrichtung des Verschlusselements erstreckt, die Hilfsexplosionskammer umschliessen.
- In Ausführungsformen sind die Hauptexplosionskammer und die Hilfsexplosionskammer symmetrisch bezüglich der Bewegungsrichtung angeordnet.
- In Ausführungsformen sind die Hauptexplosionskammer und die Hilfsexplosionskammer rotationssymmetrisch bezüglich der Bewegungsrichtung angeordnet.
- Dabei können die Hauptexplosionskammer und die Hilfsexplosionskammer, als jeweils eine einzige Kammer oder als mehrere Kammern, entlang eines Umfangs des Druckwellengenerators betrachtet, mindestens in Sektoren vorliegen.
- Weitere bevorzugte Ausführungsformen gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor. Dabei sind Merkmale der Verfahrensansprüche sinngemäss mit den Vorrichtungsansprüchen kombinierbar und umgekehrt.
- Im Folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen, welche in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
- Figur 1
- einen Längsschnitt durch einen Druckwellengenerator;
- Figur 2
- einen Querschnitt durch den Druckwellengenerator;
- Figur 3
- einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform;
- Figur 4
- einen Ausschnitt des Längsschnittes für eine weitere Ausführungsform; und
- Figur 5
- einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform.
- Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
- Die
Figuren 1 und 2 zeigen einen Druckwellengenerator 1 mit einer Hauptexplosionskammer 2 und einer Hilfsexplosionskammer 3. Ein Verschlusselement 9 ist zum Verschliessen der Hauptexplosionskammer 2 gegenüber einem Auslass 15 angeordnet. Das Verschlusselement 9 wird durch eine Explosion in der Hilfsexplosionskammer 3 angetrieben, um die Hauptexplosionskammer 2 bezüglich des Auslasses 15 zu öffnen. Eine Gasfeder 4 ist zum Bremsen dieser Öffnungsbewegung des Verschlusselements 9 angeordnet. Die grundsätzliche Funktionsweise eines solchen Druckwellengenerators 1 ist in den eingangs zitiertenWO 2007/028264 undWO 2010/025574 erläutert. - Das Verschlusselement 9 ist an einem Lagerelement 14 geführt, welches eine lineare Öffnungs- und Schliessbewegung des Verschlusselements 9 erlaubt. Das Verschlusselement 9 ist hohlzylindrisch geformt und umgibt das Lagerelement 14, welches fest mit einem Gehäuse 16 verbunden ist. Die Bewegungsrichtung, durch einen Doppelpfeil dargestellt, ist typischerweise gleich einer Längsrichtung des Druckwellengenerators 1, und auch gleich einer Ausströmrichtung, in welcher Explosionsgase aus dem Auslass 15 strömen.
Figur 1 zeigt das Verschlusselement 9 in einer geschlossenen Stellung, d.h. die Hauptexplosionskammer 2 ist gegenüber dem Auslass 15 geschlossen. - Der Auslass 15 dient zum gerichteten Auslassen oder Ableiten der Explosionsgase. Damit ist eine Druckwelle erzeugbar.
- Eine erste Füllleitung 12 ist zum Befüllen der Hauptexplosionskammer 2 und eine zweite Füllleitung 13 zum Befüllen der Hilfsexplosionskammer 3 angeordnet. Die zweite Füllleitung 13 ist durch das Lagerelement 14 zur Hilfsexplosionskammer 3 geführt. Die beiden Füllleitungen können, wie gezeigt, gemeinsam durch ein Brennstoffventil 10 und ein Oxidatorventil 11 gespeist sein. Alternativ kann jede der Füllleitungen resp. Explosionskammer durch ein jeweils eigenes Brennstoffventil resp. Oxidatorventil gespeist und somit unabhängig von der andern Füllleitung resp. Explosionskammer gespeist sein.
- Die beiden Explosionskammern können separat voneinander befüllt werden. Beispielsweise kann dabei erst ein Brenngas mit einem vergleichsweise geringen Druck, beispielsweise 2 bar eingefüllt werden, und anschliessend ein Oxidator, beispielsweise Luft, mit einem hohen Druck, beispielsweise 20 bar.
- Im Lagerelement 14 ist eine Zündkerze 5 zum Zünden der Hilfsexplosionskammer 3 angeordnet. Dazu kann gemäss der Ausführungsform der
Figur 1 die Zündkerze 5 mittig im Bereich einer Symmetrieachse (typischerweise in Richtung der Längsachse der Vorrichtung) angeordnet sein, und durch eine Verbindungsöffnung 6 mit der Hilfsexplosionskammer 3 verbunden sein. - Zur Zündung der Explosion in der Hauptexplosionskammer 2 mit einer Verzögerung gegenüber der Explosion in der Hilfsexplosionskammer 3 liegt eine Zündleitung 8 vor. In der
Figur 1 sind zwei Varianten von Zündleitungen 8 eingezeichnet, wobei in einer Realisierung des Druckwellengenerators 1 in der Regel nur eine vorliegt. - Die Zündleitung 8 kann als Öffnung im Verschlusselement 9 realisiert sein, die bei der Öffnungsbewegung des Verschlusselements 9 freigegeben wird. Dies kann durch ein Zusammenwirken des Verschlusselements 9 mit einem anderen Teil des Druckwellengenerators 1 geschehen. Hier ist dies beispielhaft das Lagerelement 14, wobei dieses mit dem Verschlusselement 9 ein Schieberventil 71 als Zündleitungsventil 7 bildet: indem das Verschlusselement 9 entlang des Lagerelements 14 bewegt wird, öffnet sich das Schieberventil 71.
- Die Zündleitung kann als Leitung 8' (gestrichelt dargestellt) mit einem darin angeordneten Zündleitungsventil 7 realisiert sein. Diese kann ein Magnetventil 72 sein, oder allgemein ein elektrisch angesteuertes Ventil.
- Gemäss Ausführungsformen (nicht dargestellt) wird das Zündleitungsventil 7 bei der Öffnungsbewegung des Verschlusselements 9 mechanisch betätigt. Dazu kann eine mechanische Übertragungsvorrichtung vorliegen. Diese kann verstellbar sein, so dass die Öffnung des Zündleitungsventils 7 - je nach Einstellung - bei unterschiedlichen Stellungen des Verschlusselements 9 stattfindet. Auch dabei kann das Öffnen des Zündleitungsventils 7 zwangsweise an die Öffnung des Verschlusselements 9 gekoppelt sein, so dass die Hauptexplosion nur ausgelöst werden kann, wenn das Verschlusselement 9 bereits geöffnet ist.
- Durch das Vorliegen des Zündleitungsventils 7 kann der Zeitpunkt der Übertragung einer Explosion von der Hilfsexplosionskammer 3 in die Hauptexplosionskammer 2 kontrolliert werden.
-
Figur 2 zeigt eine konzentrische Anordnung der Hauptexplosionskammer 2, welche die Hilfsexplosionskammer 3 - mindestens in einem Abschnitt, der sich in der Bewegungsrichtung des Verschlusselements 9 erstreckt - in radialer Richtung umgibt und durch das Verschlusselement 9 von ihr getrennt ist. - Das Verschlusselement 9 umgibt das Lagerelement 14, wobei die Hilfsexplosionskammer 3 zwischen Verschlusselement 9 und Lagerelement 14 ausgebildet ist. Beim Verschieben des Verschlusselements 9 entlang der Bewegungsrichtung ändert sich das Volumen der Hilfsexplosionskammer 3. Zwischen dem Verschlusselement 9 und einem Gehäuse 16 ist ein ebenfalls durch diese Verschiebung veränderliches Volumen der Gasfeder 4 ausgebildet. Die Gasfeder 4 wirkt auch als Sperre gegen ein Ausbreiten einer Explosion von der Hilfsexplosionskammer 3 in die Hauptexplosionskammer 2.
-
Figur 3 zeigt einen Druckwellengenerator 1 gemäss einer anderen Ausführungsform. Die Funktionsweise der Elemente Hauptexplosionskammer 2, Verschlusselement 9, Zündleitungsventil 7 resp. Schieberventil 71, Zündleitung 8 und Auslass 15 ist im Wesentlichen gleich wie bei der Ausführungsform derFigur 1 . - Die Hilfsexplosionskammer 3 ist jedoch nicht zum Antreiben des Verschlusselements 9 angeordnet, sondern nur zum Erzeugen der Hilfsexplosion. Die Energie der Hilfsexplosion löst, nach Freigabe des Schieberventils 71 durch die Öffnungsbewegung des Verschlusselements 9, die Zündung der Explosion in der Hauptexplosionskammer 2 aus.
- Die Öffnungsbewegung des Verschlusselements 9 wird bewirkt durch eine aktive Gasfeder oder pneumatischen Aktuator 4b. Diese weist einen zylindrischen Arbeitsraum 43 mit einem darin bewegten Kolben 93 auf, dessen Bewegung mit der Bewegung des Verschlusselements 9 gekoppelt ist, insbesondere indem sie fest miteinander verbunden, insbesondere einteilig ausgebildet sind. In den Ausführungsformen der
Figuren 3 und5 geschieht die Kopplung durch ein Kolbenverbindungselement 94. In derFigur 3 ist dies eine Kolbenstange, in derFigur 5 ist dies ein Hohlzylinder. - Der Kolben 93 teilt den Arbeitsraum 43 in eine erstes Volumen 41 und ein zweites Volumen 42 auf. Zwischen einer Zylinderinnenwand 44 des Arbeitsraums 43 und dem Kolben 93 liegt keine Dichtung vor. Es kann insbesondere auch ein kleiner Spalt vorliegen, im Folgenden Kolbenspalt 96 genannt. Dieser erlaubt einen Gasaustausch zwischen den beiden Volumina und wirkt dabei insbesondere als Drossel. In anderen Ausführungsformen kann eine separate Leitung zwischen dem ersten Volumen 41 und dem zweiten Volumen 42 angeordnet sein, und eine Drossel aufweisen, welche zusätzlich oder alternativ zum Kolbenspalt 96 den Gasaustausch zulässt. Eine solche Drossel kann auch als Kolbendrossel 100 durch eine oder mehrere Bohrungen durch den Kolben 93 realisiert sein, welche somit ebenfalls einen Gasaustausch zwischen den beiden Volumina erlaubt.
- Ein Gasdruck des Arbeitsmediums im ersten Volumen 41 bewirkt eine Kraft entgegen der Richtung der Öffnungsbewegung des Verschlusselements 9, wobei eine dabei wirksame Fläche eine erste Kolbenfläche 91 ist.
- Ein Gasdruck des Arbeitsmediums im zweiten Volumen 42 bewirkt eine Kraft in Richtung der Öffnungsbewegung des Verschlusselements 9, wobei eine dabei wirksame Fläche eine zweite Kolbenfläche 92 ist.
- Dabei ist die zweite Kolbenfläche 92 kleiner als die erste Kolbenfläche 91, bsw. mindestens um fünf oder zehn oder zwanzig Prozent kleiner.
- Der Kolben 93 weist ein Kolben-Verschlusselement 95 auf, welches im Verlauf der Öffnungsbewegung einen Zylinder-Ein/Auslass 45 oder Ein/Auslass-Öffnung des ersten Volumens 41 verschliesst. Der Zylinder-Ein/Auslass 45 ist hier konzentrisch zum Arbeitsraum 43 gezeichnet, könnte alternativ aber auch seitlich angeordnet sein. Durch das Verschliessen des Zylinder-Ein/Auslasses 45 wird ein Abbremsen respektive eine Endlagendämpfung der Öffnungsbewegung bewirkt. Gleichzeitig wird auch das Pressluftventil 49 vor einem Druckstoss durch die Pressluft-Füllleitung 48 geschützt.
- Der Zylinder-Ein/Auslass 45 kann durch ein Zylinder-Ablassventil 46 geöffnet werden. Das Arbeitsmedium fliesst beispielsweise durch eine Ablass- oder Entlüftungsleitung 102 ab. Das Zylinder-Ablassventil 46 kann einen relativ grossen Ventilquerschnitt aufweisen, verglichen mit einer Füllleitung. Damit ist eine schlagartige Druckreduktion im ersten Volumen 41 realisierbar. Das Zylinder-Ablassventil 46 wird durch einen Druck in einer Pressluft-Füllleitung 48 geschlossen gehalten. Durch Öffnen eines Ablass-Pilotventils 47 kann dieser Druck reduziert werden. Durch das Öffnen des Ablass-Pilotventils wird also die Öffnungsbewegung des Verschlusselements ausgelöst.
- Das Zylinder-Ablassventil 46 ist beispielhaft ein Sitzventil mit einem bewegbaren Absperrkörper. Der Absperrkörper weist eine Kolbenfläche 52 auf, an welcher er mit der Druckluft aus der Pressluft-Füllleitung 48 in einem Ablassventil-Volumen 51 beaufschlagt wird. Eine Ventilfläche 53, welche mit dem Druck im Zylinder-Ein/Auslass 45 beaufschlagt ist, ist kleiner als die Kolbenfläche 52. Die Kräfte auf die Kolbenfläche 52 und die Ventilfläche 53 sind einander entgegengesetzt. Wenn das Ablass-Pilotventil 47 geschlossen ist, ist der Gasdruck an den beiden Flächen derselbe, und die Kraft auf die Kolbenfläche 52 höher als jene auf die Ventilfläche 53, wodurch der Absperrkörper respektive das Zylinder-Ablassventil 46 in der geschlossenen Stellung gehalten wird.
- Die Pressluft-Füllleitung 48 speist auch, über einen Abschnitt 101 der Pressluft-Füllleitung 48, das erste Volumen 41. Die Pressluft-Füllleitung 48 wiederum ist über ein Pressluftventil 49 gespeist.
- Eine Belüftungsleitung 97 bewirkt einen Druckausgleich zwischen der Umgebungsluft und einem Zwischenzylinder. Der Zwischenzylinder liegt zwischen einem hinteren Ende des Verschlusselements 9 und der aktiven Gasfeder respektive dem pneumatischen Aktuator 4b.
- In der Variante der Ausführungsform der
Figur 3 sind der Arbeitsraum 43 und der Kolben 93 kompakt realisiert. Die gleiche Funktionsweise kann aber auch mit separaten ersten und zweiten Volumina und mit getrennten Kolben mit unterschiedlichen Kolbenflächen realisiert werden. Dabei ist eine Leitung mit einer Drossel zwischen den beiden Volumina angeordnet und sind die Bewegungen der beiden Kolben mechanisch gekoppelt. Das heisst, das eine Linearbewegung eines der beiden Kolben immer auch eine Linearbewegung des anderen Kolbens bedingt. - In den Ausführungsformen der
Figur 3 und auch der anderen Figuren kann ein Kolbenweg beispielsweise zwischen 20 mm und 150 mm betragen, insbesondere zwischen 30 mm und 80 mm. Ein Durchmesser des Kolbens kann beispielsweise zwischen 20 mm und 200 mm betragen, insbesondere zwischen 40 mm und 120 mm. - Die
Figur 3 zeigt den pneumatischen Aktuator 4b in Kombination mit einem Druckwellengenerator 1. Der pneumatische Aktuator 4b ist aber auch in anderen Anwendungen einsetzbar. Dazu kann die Kolbenstange 94 an ein anderes Element gekoppelt sein, respektive die Bewegung der Kolbenstange an die Bewegung des anderem Elements gekoppelt sein. -
Figur 4 zeigt einen Ausschnitt eines Druckwellengenerators 1 gemäss einer anderen Ausführungsform, einer Variante der Ausführungsform derFigur 3 . Die Funktionsweise der Elemente Hauptexplosionskammer 2, Verschlusselement 9, Zündleitungsventil 7 resp. Schieberventil 71, Zündleitung 8, Auslass 15 und des pneumatischen Aktuators 4b ist im Wesentlichen gleich wie bei der Ausführungsform derFigur 3 . - In dieser Variante weist die Hilfsexplosionskammer 3 keine eigene Füllleitung 13 auf. Sie ist vergleichsweise klein ausgebildet. Anstelle der Zündkerze 5 weist sie eine Glühkerze auf. Diese ist im Betrieb des Druckwellengenerators 1 nicht nur jeweils zu einem Zündzeitpunkt versorgt, sondern ist dauernd versorgbar, d.h. sie kann dauernd respektive über eine längere Zeit, z.B. mehrere Sekunden oder Minuten glühen. Damit kann sie eine hohe Temperatur aufweisen, und damit wiederum ausreichend Energie in das Gasgemisch einbringen, um eine sich rasch ausbreitende Explosion respektive Detonation in der Hauptexplosionskammer 2 auszulösen. Je nach Gasgemisch und Druck wäre dies mit einer Zündkerze nicht möglich, sondern es würde nur zunächst eine Verbrennung ausgelöst, die erst nach einer gewissen Zeit (bsw 30-50 ms) zu einer Explosion führt. Die Zündung in der Hauptexplosionskammer 2 geschieht, indem nach dem Befüllen der Hauptexplosionskammer 2 die Glühkerze mit Energie versorgt und auf ihre Betriebstemperatur gebracht wird. Die kann einige Sekunden dauern, beispielsweise fünf oder zehn Sekunden. Wenn dann durch die Öffnungsbewegung des Verschlusselements 9 das Schieberventil 71 die Zündleitung 8 freigibt, fliesst das explosive Gasgemisch von der Hauptexplosionskammer 2 in die Hilfsexplosionskammer 3 und gerät in Kontakt mit der erhitzten Glühkerze. Diese löst die Explosion in der Hilfsexplosionskammer 3 und durch die Zündleitung 8 auch in der Hauptexplosionskammer 2 aus. Die Öffnungsbewegung des Verschlusselements 9 wird durch den pneumatischen Aktuator 4b bewirkt, wie bereits oben beschrieben ist.
- Im Betrieb dieser Variante können die folgenden Verfahrensschritte ausgeführt werden:
- Öffnen des Pressluftventils 49 bei geschlossenem Ablass-Pilotventil 47. Dies hat folgende Auswirkungen: Der Druck in der Pressluft-Füllleitung 48 (z.B. 70 bar) schliesst das Zylinder-Ablassventil 46. Durch die Pressluft-Füllleitung 48 wird das erste Volumen 41 mit Pressluft beaufschlagt. Durch den Kolbenspalt 96 wird auch das zweite Volumen 42 beaufschlagt, wobei mit der Zeit in beiden Volumina derselbe Druck vorliegt. Weil die erste Kolbenfläche 91 grösser als die zweite Kolbenfläche 92 ist, wird der Kolben 93 und damit der Verschlusselement 9 in eine geschlossene Stellung (entgegen der Richtung der Öffnungsbewegung) bewegt.
- Schliessen des Pressluftventils 49. Das Verschlusselement 9 bleibt in der geschlossenen Stellung.
- Öffnen des Brennstoffventils 10 und des Oxidatorventils 11 und dadurch Befüllen der Hauptexplosionskammer 2 und, je nach Ausführungsform, auch der Hilfsexplosionskammer 3. Dabei kann das Brennstoffventil 10 zuerst, bei geschlossenem Oxidatorventil 11, geöffnet werden und eine kontrollierte Menge an Brennstoff bei einem ersten Druck eingebracht werden. Dann kann, bei geschlossenem Brennstoffventil 10, das Oxidatorventil 11 geöffnet und eine Menge Oxidator bis auf einem höheren zweiten Druck eingebracht werden. Durch das Verhältnis des ersten und zweiten Drucks ist der Mengenanteil von Oxidator und Brennstoff einstellbar. Typischerweise wird der Mengenanteil als stöchiometrisches Verhältnis entsprechend der chemischen Reaktion bei der Verbrennung resp. Explosion gewählt. Beispielsweise werden Propan als Brennstoff und Luft als Oxidator verwendet, im Mengenverhältnis respektive Druckverhältnis 1:15 bis 1:24.
- Einer von den folgenden beiden Verfahrensvarianten (mehr dazu weiter unten):
- o Entweder: Auslösen der Hilfsexplosion in der Hilfsexplosionskammer 3 durch Aktivieren der Zündkerze 5, anschliessendes Auslösen der Öffnungsbewegung und, durch Öffnen des Zündleitungsventils 7, Auslösen der Explosion in der Hauptexplosionskammer 2.
- o Oder: Auslösen der Öffnungsbewegung und dadurch anschliessendes Auslösen der Explosion in der Hauptexplosionskammer 2, indem Brenngas durch das Zündleitungsventil 7 zur Glühkerze gelangt.
- In beiden Fällen geschieht das Auslösen der Öffnungsbewegung durch Öffnen des Zylinder-Ablassventils 46, was insbesondere durch Öffnen des Ablass-Pilotventils 47 und Reduktion des Drucks in der Pressluft-Füllleitung 48 geschehen kann. Durch das Öffnen des Zylinder-Ablassventils 46 fällt der Druck im ersten Volumen 41 ab. Der Druck im zweiten Volumen 42 fällt ebenfalls ab, aber wegen der Drosselwirkung des Kolbenspalts 96 langsamer als im ersten Volumen 41. Dadurch wiederum wird die Kraft auf die zweite Kolbenfläche 92 grösser als die Kraft auf die erste Kolbenfläche 91. Dies bewirkt eine Bewegung des Kolbens 93 und damit die Öffnungsbewegung des Verschlusselements 9.
- Bevor der Kolben 93 oder das Verschlusselement 9 an einen Anschlag geraten, verschliesst das Kolben-Verschlusselement 95 den Zylinder-Ein/Auslass 45. Die im (nun kleineren) ersten Volumen 41 verbleibende Luft wird komprimiert und bremst die Bewegung des Kolbens 93 und des Verschlusselements 9. Es wird verhindert, dass das Pressluftventil 49 durch eine Druckspitze beansprucht wird.
- Die Explosionsgase strömen aus der Öffnung, die durch das Verschlusselement 9 freigegeben worden ist, aus.
- Schliessen des Zylinder-Ablassventils 46, insbesondere durch Schliessen des Ablass-Pilotventils 47. Dies kann geschehen, indem eine Kolbenfläche, über welche die Druckluft in der Pressluft-Füllleitung 48 das Zylinder-Ablassventil 46 respektive seinen Absperrkörper in die geschlossene Stellung drückt, grösser ist als eine Fläche, an welcher die Druckluft in Gegenrichtung auf das Zylinder-Ablassventil 46 respektive seinen Absperrkörper wirkt. Nach dem Schliessen des Zylinder-Ablassventils 46 kann der Druck im ersten Volumen 41 noch ausreichend hoch sein (z.B. 20 bar), um auch nach einem Druckausgleich mit dem zweiten Volumen 42 den Kolben 93 zurück zu bewegen und damit das Verschlusselement 9 in die geschlossene Stellung zu bringen.
- Anschliessend kann mit dem Öffnen des Pressluftventils 49 das Verfahren erneut begonnen werden.
- Die oben beschriebenen Verfahrensvarianten sind den Varianten der Vorrichtung mit Zündkerze respektive Glühkerze zugeordnet. Die Unterschiede liegen darin, dass
- in der Variante mit Zündkerze die Zündung in der Hilfsexplosionskammer 3 vor dem Auslösen der Öffnungsbewegung geschieht, z.B. 50 ms vorher. In dieser Zeit hat entwickelt sich in der Hilfsexplosionskammer 3 eine Explosion mit ausreichend Energie, um im Verlauf der Öffnung des Zündleitungsventils 7 respektive Schieberventils 71 durch die Öffnungsbewegung die erforderliche rasche Explosion in der Hauptexplosionskammer 2 auszulösen.
- in der Variante mit Glühkerze kann diese bereits ausreichend Energie für die rasche Explosion in der Hauptexplosionskammer 2 einbringen, wenn bei Öffnung des Zündleitungsventils 7 respektive Schieberventils 71 das Gasgemisch zur Glühkerze strömt.
- In beiden Varianten dauert es dank der eingebrachten Zündenergie z.B. nur noch rund zwei ms, bis sich die Explosion in der Hauptexplosionskammer 2 ausgebreitet hat. Es baut sich ein Explosionsdruck in der Hauptexplosionskammer 2 auf währendem bereits die Öffnungsbewegung stattfindet. Eine maximale Energie im Gasstrom im Auslass 15 entsteht, wenn der Explosionsdruck zu dem Zeitpunkt maximal ist, wenn auch die Öffnung des Verschlusselements 9 zwischen Hauptexplosionskammer 2 und Auslass 15 maximal ist.
- In anderen Ausführungsformen ist die Zündkerze 5 oder die Glühkerze 5b zum Zünden des Gasgemisches respektive zum Auslösen der Explosion in der Hauptexplosionskammer 2 angeordnet. Es liegt in diesen Ausführungsformen insbesondere keine Hilfsexplosionskammer 3 und keine Zündleitung 8 vor. Das Zünden der Explosion in der Hauptexplosionskammer 2 wird durch eine Steuerung 20 mit dem Bewegen des Verschlusselements in die Öffnungsrichtung synchronisiert. Dabei kann, je nach der Geschwindigkeit, mit welcher die Explosion sich in der Hauptexplosionskammer 2 ausbreitet, und sich der Druck in der Hauptexplosionskammer 2 aufbaut, die Bewegung des Verschlusselements 9 vor oder nach der Zündung in der Hauptexplosionskammer 2 geschehen.
- Beispielsweise kann die Explosion in der Hauptexplosionskammer 2 sich relativ langsam ausbreiten. Dann kann die Öffnung unter Umständen erst nach der Zündung ausgelöst werden. Im Einzelnen werden dabei die beispielsweise folgenden Schritte zum Betreiben des Druckwellengenerators (1) mit einer Hauptexplosionskammer (2), wiederholt durchgeführt:
- Befüllen der Hauptexplosionskammer (2) mit einem explosionsfähigen Gemisch;
- Zünden einer Explosion in der Hauptexplosionskammer (2);
- Messen eines Drucks in der Hauptexplosionskammer (2), und, sobald der Druck einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt, Auslösen einer Öffnung der Hauptexplosionskammer (2), insbesondere mittels eines pneumatischen Aktuators, insbesondere des hier beschriebenen pneumatischen Aktuators (4b);
- Bewegen, mittels des pneumatischen Aktuators (4b), eines Verschlusselements (9) in eine Öffnungsrichtung zum Öffnen der Hauptexplosionskammer (2) bezüglich eines Auslasses (15), und Ablassen von Explosionsgasen aus der Hauptexplosionskammer (2) durch den Auslass (15);
- Verschliessen der Hauptexplosionskammer (2) durch Bewegen des Verschlusselements (9) in eine Schliessrichtung mittels des pneumatischen Aktuators (4b).
- Alternativ kann, wenn sich die Explosion vergleichsweise schnell in der Hauptexplosionskammer 2 ausbreitet, die Öffnung unter Umständen schon vor der Zündung ausgelöst werden. Im Einzelnen werden dabei die beispielsweise folgenden Schritte zum Betreiben des Druckwellengenerators (1) mit einer Hauptexplosionskammer (2), wiederholt durchgeführt:
- Befüllen der Hauptexplosionskammer (2) mit einem explosionsfähigen Gemisch;
- Bewegen eines Verschlusselements (9) in eine Öffnungsrichtung, insbesondere mittels eines pneumatischen Aktuators, insbesondere des hier beschriebenen pneumatischen Aktuators (4b);
- Zünden, nach Ablauf einer vorgegebenen Zündverzögerungszeit, einer Explosion in der Hauptexplosionskammer (2);
- weiteres Bewegen des Verschlusselements (9) in die Öffnungsrichtung zum Öffnen der Hauptexplosionskammer (2) bezüglich eines Auslasses (15), und Ablassen von Explosionsgasen aus der Hauptexplosionskammer (2) durch den Auslass (15);
- Verschliessen der Hauptexplosionskammer (2) durch Bewegen des Verschlusselements (9) in eine Schliessrichtung mittels des pneumatischen Aktuators (4b).
- Ob sich die Explosion vergleichsweise langsam oder schnell ausbreitet ist unter anderem von dem verwendeten explosiven (Gas)Gemisch abhängig, dessen Druck und Temperatur, dem verwendeten Zündmittel (Glühkerze oder Zündkerze), etc.
- Bei Verwendung des pneumatischen Aktuators 4b wie oben beschrieben geschieht Bewegen des Verschlusselements in die Öffnungsrichtung durch die Bewegung des pneumatischen Aktuators in die zweite Richtung. Das Bewegen des Verschlusselements in die Schliessrichtung geschieht durch die Bewegung des pneumatischen Aktuators in die erste Richtung.
-
Figur 5 zeigt eine Ausführungsform mit nur einer Hauptexplosionskammer 2, also ohne Hilfsexplosionskammer 3 und ohne Zündleitung 8. DieFigur 5 zeigt auch einen zu dem von derFigur 3 verschiedenen alternative pneumatischen Aktuator 4b. Es kann der gesamte in derFigur 5 gezeigte pneumatische Aktuator oder es können auch nur einzelne Elemente, beispielsweise - eine Kolbendrossel 100 und/oder
- ein Verschlusselement 9 mit Hohlzylinder anstelle der Kolbenstange als Kolbenverbindungselement 94 und/oder
- ein Zylinder-Ablassventil 46 mit einem Abschnitt 101 der Pressluft-Füllleitung mit einem Druckwellengenerator 1 mit einer Hilfsexplosionskammer 3 wie beispielsweise gemäss
Figur 3 kombiniert sein. - Die Funktionsweise ist grundsätzlich gleich wie jene der Ausführungsform der
Figur 3 , mit den folgenden Unterschieden in der Realisierung einzelner Elemente:
Das Kolbenverbindungselement 94, welches den Kolben 93 mit dem Verschlusselement 9 verbindet, ist durch einen Hohlzylinder gebildet. Der Kolben 93 umschliesst eine hintere Verschlussführung 98, die als allgemeiner Zylinder, insbesondere als Kreiszylinder ausgebildet sein kann, und ist linear entlang derselben in Bewegungsrichtung bewegbar. Das Kolbenverbindungselement 94 umgibt das Lagerelement 14, welches fest mit einem Gehäuse 16 verbunden ist. Das zweite Volumen 42 liegt zwischen der hinteren Verschlussführung, dem Kolben 93 und der Innenseite des Hohlzylinders respektive des Kolbenverbindungselements 94. - Die Drossel zwischen dem ersten Volumen 41 und dem zweiten Volumen 42 ist als Kolbendrossel 100 durch eine oder mehrere Bohrungen durch den Kolben 93 realisiert. Zusätzlich oder alternativ kann aber auch die Funktion der Kolbendrossel durch einen Spalt zwischen Kolben 93 und hinterer Verschlussführung 98 wahrgenommen werden.
- Der Abschnitt 101 der Pressluft-Füllleitung 48, durch welchen das erste Volumen 41 mit dem Arbeitsmedium versorgt wird, verläuft nicht durch das Gehäuse 16 sondern durch den Absperrkörper des Zylinder-Ablassventils 46, beispielsweise als Bohrung, und kann auch Kolbendrossel des Zylinder-Ablassventils 46 genannt werden. Somit wird das erste Volumen 41 via das Ablassventil-Volumen 51 mit dem Arbeitsmedium versorgt.
- Es kann auf eine Endlagendämpfung verzichtet werden. Wenn in der Ausführungsform der
Figur 5 eine Endlagendämpfung realisiert werden soll, kann dies wie in derFigur 3 durch einen vorstehendes Verschlusselement 95 geschehen, welche in den Zylinder-Ein/Auslass 45 einfährt, oder indem der Zylinder-Ein/Auslass 45 seitlich in das erste Volumen 41 hineingeführt ist, und verschlossen wird, indem sich der Kolben 93 bei der Öffnungsbewegung über den Zylinder-Ein/Auslass 45 schiebt.
Claims (15)
- Verfahren zum Betreiben eines pneumatischen Aktuators (4b), welcher aufweisteine erste Kolbenfläche (91) welche gegen ein gasförmiges Arbeitsmedium in einem ersten Volumen (41) wirkt, wobei ein Druck im ersten Volumen (41) auf die erste Kolbenfläche (91) eine Aktuatorkraft in eine erste Richtung bewirkt; eine zweite Kolbenfläche (92) welche gegen das Arbeitsmedium in einem zweiten Volumen (42) wirkt, wobei ein Druck im zweiten Volumen (42) auf die zweite Kolbenfläche (92) eine Aktuatorkraft in eine zweite, der ersten entgegengesetzte Richtung bewirkt;mit den folgenden Schritten:• Füllen des ersten Volumens (41) mit einem unter Druck stehenden gasförmigen Arbeitsmedium;• Druckausgleich zwischen dem ersten Volumen (41) und dem zweiten Volumen (42) durch eine Drossel und dadurch, aufgrund einer Flächendifferenz der ersten Kolbenfläche (91) und der zweiten Kolbenfläche (92), Bewegen des Aktuators in die erste Richtung; und• Ablassen mindestens eines Teils des Arbeitsmediums aus dem ersten Volumen (41);dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den folgenden Schritt aufweist:• durch einen rascheren Druckabfall im ersten Volumen (41) als im zweiten Volumen (42), Bewegen des Aktuators in die zweite Richtung.
- Verfahren gemäss Anspruch 1, wobei das Füllen des ersten Volumens (41) mittels eines Füllventils (49) geschieht.
- Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 2, wobei das Ablassen mindestens eines Teils des Arbeitsmediums aus dem ersten Volumen (41) durch Öffnen einer Ein/Auslass-Öffnung des ersten Volumens (41) geschieht.
- Verfahren gemäss Anspruch 2 und 3, wobei mit nur dem Füllventil und der Ein/Auslass-Öffnung eine Hin- und Her-Bewegung des Aktuators zu realisiert wird.
- Pneumatischer Aktuator (4b) zur Ausführung des Verfahrens gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, aufweisendeine erste Kolbenfläche (91) welche gegen ein gasförmiges Arbeitsmedium in einem ersten Volumen (41) wirkt, wobei ein Druck im ersten Volumen (41) auf die erste Kolbenfläche (91) eine Aktuatorkraft in eine erste Richtung bewirkt; eine zweite Kolbenfläche (92) welche gegen das Arbeitsmedium in einem zweiten Volumen (42) wirkt, wobei ein Druck im zweiten Volumen (42) auf die zweite Kolbenfläche (92) eine Aktuatorkraft in eine zweite, der ersten entgegengesetzte Richtung bewirkt;eine Ein/Auslass-Öffnung (45) des ersten Volumens (41) zum Einbringen und Ablassen des Arbeitsmediums in das respektive aus dem ersten Volumen (41); wobei die erste Kolbenfläche (91) grösser als die zweite Kolbenfläche (92) ist;dadurch gekennzeichnet, dass der pneumatische Aktuator (4b) aufweist:
eine Drossel zwischen dem ersten Volumen (41) und dem zweiten Volumen (42), welche einen Gasaustausch zwischen dem ersten Volumen (41) und dem zweiten Volumen (42) erlaubt. - Pneumatischer Aktuator (4b) gemäss Anspruch 5, wobei ein Kolben-Verschlusselement (95) zum Verschliessen der Ein/Auslass-Öffnung (45) angeordnet ist.
- Pneumatischer Aktuator (4b) gemäss Anspruch 6, wobei das Kolben-Verschlusselement (95) auch zum Abtrennen einer Arbeitsmedium-Füllleitung (48; 101) bezüglich des ersten Volumens (41) angeordnet ist.
- Pneumatischer Aktuator (4b) gemäss einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die erste Kolbenfläche (91) und die zweite Kolbenfläche (92) an demselben Kolben (93) ausgebildet sind.
- Pneumatischer Aktuator (4b) gemäss einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die erste Kolbenfläche (91) und die zweite Kolbenfläche (92) an separaten Kolben (93) ausgebildet sind, deren Bewegungen mechanisch miteinander gekoppelt sind.
- Pneumatischer Aktuator (4b) gemäss einem der Ansprüche 5 bis 9 in Abhängigkeit von Anspruch 6, wobei die erste Kolbenfläche (91) und das Kolben-Verschlusselement (95) zum Verschliessen der Ein/Auslass-Öffnung (45) an demselben Kolben (93) ausgebildet sind.
- Pneumatischer Aktuator (4b) gemäss einem der Ansprüche 5 bis 10, aufweisend ein Zylinder-Ablassventil (46) zum raschen Ablassen des Arbeitsmediums aus dem ersten Volumen (41) durch Öffnen der Ein/Auslass-Öffnung, wobei das Zylinder-Ablassventil (46) eine Kolbenfläche (52) aufweist, an welcher bei Beaufschlagung mit dem Arbeitsmedium eine Kraft zum Schliessen des Zylinder-Ablassventils (46) entsteht, und eine Ventilfläche (53), an welcher bei Beaufschlagung mit dem Arbeitsmedium eine Kraft in Öffnungsrichtung des Zylinder-Ablassventils (46) entsteht, und wobei die Ventilfläche (53) kleiner als die Kolbenfläche (52) ist.
- Pneumatischer Aktuator (4b) gemäss Anspruch 11, aufweisend ein Ablass-Pilotventil (47) zum Ablassen von Arbeitsmedium aus einem Ablassventil-Volumen (51), in welchem das Arbeitsmedium auf die Kolbenfläche (52) wirkt.
- Pneumatischer Aktuator (4b) gemäss Anspruch 11 oder 12, wobei eine Arbeitsmedium-Füllleitung (48) zum Füllen sowohl des Ablassventil-Volumens (51) als auch des ersten Volumens (41) mit Arbeitsmedium unter demselben Druck angeordnet ist.
- Pneumatischer Aktuator (4b) gemäss Anspruch 13, wobei ein Abschnitt (101) der Arbeitsmedium-Füllleitung (48), durch welchen das erste Volumen (41) mit dem Arbeitsmedium versorgt wird, durch das Zylinder-Ablassventil (46) verläuft, insbesondere durch einen Absperrkörper des Ventils.
- Pneumatischer Aktuator (4b) gemäss einem der Ansprüche 5 bis 14, wobei eine Linearführung des Kolbens (93) gebildet ist, indem der Kolben (93) eine hintere Verschlussführung (98) umschliesst und entlang der hinteren Verschlussführung linear in eine Bewegungsrichtung bewegbar ist, und ein sich in Bewegungsrichtung vom Kolben (93) weg erstreckendes hohlzylindrisches Kolbenverbindungselement (94) ein Lagerelement (14) umschliesst, welches an der hinteren Verschlussführung (98) befestigt ist, und wobei das zweite Volumen (42) zwischen dem Kolben (93), einer Innenseite des Kolbenverbindungselements (94), dem Lagerelement (14) und der hinteren Verschlussführung (98) gebildet ist.
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CH25801A (de) * | 1901-10-05 | 1903-06-30 | Aug Haselwander Friedr | Verbrennungskraftmaschine mit Mischung der Ladung kurz vor der Verbrennung |
FR520240A (fr) * | 1919-05-20 | 1921-06-22 | Maedler Franz | Procédé de travail pour les moteurs à combustion travaillant avec du combustible liquide |
DE613843C (de) * | 1933-03-22 | 1935-05-25 | Andreas Gotta Dr | Verfahren zur Entzuendung brennbarer Gase in einem rohrfoermigen oder anders geformten, einen katalytischen Zuendkoerper enthaltenden Hohlkoerper |
GB1288676A (de) * | 1969-06-04 | 1972-09-13 | ||
US4193472A (en) * | 1978-07-21 | 1980-03-18 | Exxon Production Research Company | Open-ended seismic source |
GB2125897A (en) * | 1982-06-24 | 1984-03-14 | Peters Plc Ltd | Pneumatic door closing apparatus |
JPS6051305U (ja) * | 1983-09-17 | 1985-04-11 | エスエムシ−株式会社 | クツシヨン機構を有する空気圧シリンダ |
US4838213A (en) * | 1988-08-08 | 1989-06-13 | Anthony Gerace | Thermal ignition method and apparatus for internal combustion engines |
US5082502A (en) * | 1988-09-08 | 1992-01-21 | Cabot Corporation | Cleaning apparatus and process |
US5273312A (en) * | 1991-09-20 | 1993-12-28 | Trw Vehicle Safety Systems Inc. | Hybrid inflator having movable piston for releasing pressurized gas and conveying combustion products for ignition of secondary ignition material |
US5224392A (en) * | 1992-01-23 | 1993-07-06 | Eaton Corporation | Variable pressure range section actuator piston |
GB2350402A (en) * | 1999-05-24 | 2000-11-29 | Flight Refueling Ltd | Stores ejection system |
JP3835130B2 (ja) * | 2000-06-13 | 2006-10-18 | 日産自動車株式会社 | 圧縮自己着火式内燃機関 |
US6776256B2 (en) * | 2001-04-19 | 2004-08-17 | Schlumberger Technology Corporation | Method and apparatus for generating seismic waves |
US20050126594A1 (en) * | 2003-12-11 | 2005-06-16 | Chenevert Blake C. | Soot blower access apparatus |
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CH699486A2 (de) * | 2008-09-04 | 2010-03-15 | Explo Engineering Gmbh | Vorrichtung und verfahren zum erzeugen von explosionen. |
DE102009025827A1 (de) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Bucyrus Dbt Europe Gmbh | Hydraulikschaltvorrichtung für die Mobilhydraulik, mobile Hydraulikmaschine und Ventileinheit |
FR2953008B1 (fr) * | 2009-11-25 | 2011-12-02 | Livbag | Generateur de gaz a gaz reactifs |
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